论文部分内容阅读
中国重金属矿产资源丰富,但各种不当的开采方式及重金属二次加工等造成许多地区的土壤受到重金属污染。尤其在中国南方地区,这种现象更是频发。有色金属产业作为广西河池市的支柱产业之一,近些年来在促进经济飞速发展的同时造成了严重的土壤重金属污染问题。
为了缓解这一问题,本研究从广西河池市南丹县大厂镇采集了四份受重金属污染的土壤样品,通过高通量测序分析了其细菌群落结构。结果表明四个样品中有39个不同的门,其中Proteobacteria是丰度最高的门。与其它门比较,Acidobacteria、Actinobacteria、Planctomycetes、Firmicutes、Gemmatimonadetes、Bacteroidetes和Chloroflexi等门丰度更高。此外,发现了多种有生物修复潜力的细菌,例如Sphingomonas、Lysobacter和Gemmatimonas。细菌群落结构分析为将来分离更多有生物修复潜力的细菌奠定了基础。从受重金属污染的土壤中分离出一株耐铬细菌,通过16S rDNA测序将其鉴定为假单胞菌属Cr13。
本论文对菌株Cr13的生物学特性进行了一系列较为深入的研究。研究表明菌株Cr13的最适生长温度为30℃,最适生长时间为18h,最适转速为150rpm,最适pH为6,最适盐浓度为10%。六价铬对菌株Cr13的最小抑制浓度为250mg/L,菌株Cr13对二价镉也具有一定抗性,二价镉对其最小抑制浓度为100mg/L。紫外诱变试验(分别处理1min、4min和5min)中的诱变菌株并非正向突变,其耐六价铬能力没有原始菌株Cr13好。此外,菌株Cr13的药敏试验表明其对九种测试的抗生素(例如庆大霉素、头孢曲松和头孢他啶)敏感,为将来进行该菌株的基因工程改造提供了选择标记。
通过响应面法(Central Composite Design)对菌株Cr13去除土壤中六价铬的条件进行了实验设计和优化。对六价铬浓度、接菌量、有机质的添加量以及时间四个因素进行设计和优化。研究结果显示:培养时间为7天,接菌量为3.5%,有机质添加量为10%时,修复效果最好,修复率可达81.15%。
对菌株Cr13去除六价铬的机理进行了初探。通过比较菌株Cr13的细胞内分泌物和细胞膜吸附六价铬的能力,得出结论如下:菌株Cr13的细胞膜修复六价铬效果强于细胞内分泌物。在培养基中,当六价铬浓度为50mg/L时,细胞膜对六价铬的去除效率为9.66%,而细胞内分泌物的去除效率为5.3%。
为了缓解这一问题,本研究从广西河池市南丹县大厂镇采集了四份受重金属污染的土壤样品,通过高通量测序分析了其细菌群落结构。结果表明四个样品中有39个不同的门,其中Proteobacteria是丰度最高的门。与其它门比较,Acidobacteria、Actinobacteria、Planctomycetes、Firmicutes、Gemmatimonadetes、Bacteroidetes和Chloroflexi等门丰度更高。此外,发现了多种有生物修复潜力的细菌,例如Sphingomonas、Lysobacter和Gemmatimonas。细菌群落结构分析为将来分离更多有生物修复潜力的细菌奠定了基础。从受重金属污染的土壤中分离出一株耐铬细菌,通过16S rDNA测序将其鉴定为假单胞菌属Cr13。
本论文对菌株Cr13的生物学特性进行了一系列较为深入的研究。研究表明菌株Cr13的最适生长温度为30℃,最适生长时间为18h,最适转速为150rpm,最适pH为6,最适盐浓度为10%。六价铬对菌株Cr13的最小抑制浓度为250mg/L,菌株Cr13对二价镉也具有一定抗性,二价镉对其最小抑制浓度为100mg/L。紫外诱变试验(分别处理1min、4min和5min)中的诱变菌株并非正向突变,其耐六价铬能力没有原始菌株Cr13好。此外,菌株Cr13的药敏试验表明其对九种测试的抗生素(例如庆大霉素、头孢曲松和头孢他啶)敏感,为将来进行该菌株的基因工程改造提供了选择标记。
通过响应面法(Central Composite Design)对菌株Cr13去除土壤中六价铬的条件进行了实验设计和优化。对六价铬浓度、接菌量、有机质的添加量以及时间四个因素进行设计和优化。研究结果显示:培养时间为7天,接菌量为3.5%,有机质添加量为10%时,修复效果最好,修复率可达81.15%。
对菌株Cr13去除六价铬的机理进行了初探。通过比较菌株Cr13的细胞内分泌物和细胞膜吸附六价铬的能力,得出结论如下:菌株Cr13的细胞膜修复六价铬效果强于细胞内分泌物。在培养基中,当六价铬浓度为50mg/L时,细胞膜对六价铬的去除效率为9.66%,而细胞内分泌物的去除效率为5.3%。